算法工程軟件Hyperganic Core助力零件設計過程，減少迭代次數減少成本！

2022年5月，南極熊獲悉，領先的3D打印機制造商EOS與工程設計軟件專家Hyperganic合作，改善3D打印航空部件的設計和性能。

兩家公司將把Hyperganic基于人工智能的算法工程軟件Hyperganic Core與EOS的激光粉末床融合3D打印機集成在一起。使EOS客戶能夠使用算法模型設計他們的空間推進組件，完全越過傳統(tǒng)的零件設計過程。這將大大簡化設計工作流程，允許在幾分鐘內計算生成零件幾何形狀，并優(yōu)化啟動性能。

研究人員已經使用Hyperganic Core設計了一個完整的火箭發(fā)動機，該發(fā)動機是在EOS機器上進行3D打印的。


△使用 Hyperganic Core 設計的3D打印氣釘火箭發(fā)動機。照片來自 EOS。

EOS 的創(chuàng)始人 Hans Langer 博士說：“作為一個不斷開拓的創(chuàng)新者，我們現在正與 Hyperganic合作，將AM 領域引入另一種范式轉變。這徹底改變了增材制造的設計流程，使增材制造成為從軟件生成的算法工程到數字制造的真正數字化方法�！�

自由設計
增材制造技術為我們提供了以前僅使用傳統(tǒng)生產工藝無法實現的設計自由度。隨著3D打印的興起，現在可以制造具有復雜的內部冷卻通道、晶格結構和薄壁幾何形狀。然而，盡管自20世紀以來已經取得了長足的進步，傳統(tǒng)的CAD軟件仍難以設計過于復雜的結構。這阻礙了工程師和設計師能快速地將想法轉化為可生產的零件、結構或組件的過程。即使是對設計的微小更改也可能需要大量的手動改進，每次設計迭代都會增加項目的成本。

為了解決這些問題，3D打印行業(yè)現在可以使用衍生式設計和拓撲優(yōu)化程序。這些產品基于預先設定的參數和算法設計部件，將大部分繁重的工作交給“CPU”即可。

Hyperganic 首席執(zhí)行官 Lin Kayser 表示：“我們很高興與 EOS 合作開展這項行業(yè)首創(chuàng)的合作。算法工程在幾分鐘內將想法轉化為設計，工程師設置規(guī)則，計算機生成結果。具體來說，相信太空推進領域將從算法工程中受益匪淺。”

3D打印的氣釘火箭發(fā)動機
Hyperganic Core 已經在該領域證明了它的多功能性，此軟件被用于從頭開始計算設計氣釘火箭發(fā)動機。Aerospikes被認為是一個工程奇跡，并以在各種高度保持其空氣動力學效率而聞名。

在短短幾天內，Hyperganic Core 就制作了數百個可行的設計，其中一個是在EOS M 400-4系統(tǒng)上通過3D打印制造的。整體部件采用 Inconel 718 打印，具有零支撐結構。然后，研究人員使用AI算法自動重新設計要在更大的AMCM M 4K系統(tǒng)上進行 3D 打印的部件，這一次發(fā)動機是使用沉淀硬化銅合金 CuCrZr 打印的。


△3D 打印火箭發(fā)動機特寫。照片來自 EOS。

航空航天領域的增材制造
2022年4月美國私營航空航天公司Launcher在NASA 斯坦尼斯航天中心成功完成了其3D打印 E-2 液體火箭發(fā)動機的另一個測試里程碑。該公司的火箭發(fā)動機首次實現了標稱推力、壓力和氧化劑/燃料混合物比例，據報道，此發(fā)動機在試射 40 秒后處于“完美狀態(tài)”。


△發(fā)射器 E-2 推力室組件在美國宇航局斯坦尼斯航天中心的試驗臺上

NASA 開發(fā)了一種全新的金屬 3D 打印合金，專門設計用于高性能航空航天系統(tǒng)。GRX-810 結合了強度和耐用性，是氧化物彌散強化 (ODS) 合金的一個例子，據報道它可以承受超過 1090°C (2000°F) 的溫度。NASA 打算利用其最新的創(chuàng)新技術來 3D 打印渦輪發(fā)動機燃燒器等高溫部件。


△使用 GRX-810 打印的渦輪發(fā)動機燃燒器